(57)【要約】  【課題】  トナー補給槽と現像槽とを連通する補給口の縁部に対し，表層がスポンジ等の弾性部材で形成されたトナー補給ローラが弾性接触しながら回転することにより前記補給口を通じてトナーを補給するトナー補給装置において，前記補給口におけるトナー補給ローラ軸方向の端部付近でトナーが過剰供給されることを防止すること。  【解決手段】  表層が単泡性の発泡部材で形成されたトナー補給ローラ７３を具備し，トナー補給槽７と現像槽２１とを連通しトナー補給ローラ７３の軸方向に伸びて形成された補給口Qの縁部にトナー補給ローラ７３が弾性接触しながら回転することにより補給口Qを通じてトナーを補給するトナー補給装置Ｘにおいて，補給口Ｑにおけるトナー補給ローラ軸方向の端部付近の開口幅が他の部分の開口幅より狭く形成されたトナー補給装置Ｘ。【選択図】図１
2005121935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像槽に補給されるトナーを収容するトナー補給槽と，表層が弾性部材で形成されたトナー補給ローラとを具備し，前記トナー補給槽と前記現像槽とを連通し前記トナー補給ローラの軸方向に伸びて形成された補給口の縁部に前記トナー補給ローラが弾性接触しながら回転することにより前記補給口を通じて前記トナー補給槽から前記現像槽へトナーを補給するトナー補給装置において，
前記補給口における前記トナー補給ローラ軸方向の端部付近の開口幅が他の部分の開口幅より狭く形成されてなることを特徴とするトナー補給装置。
【請求項２】
前記補給口の開口幅が前記トナー補給ローラの直径よりも小さく形成されてなる請求項１に記載のトナー補給装置。
【請求項３】
前記補給口における前記開口幅が狭く形成される領域の前記トナー補給ローラ軸方向の端部からの寸法が，前記トナー補給ローラにおける前記弾性部材の層厚の略２倍である請求項１又は２に記載のトナー補給装置。
【請求項４】
前記トナー補給ローラの表層を形成する弾性部材が，多孔質の弾性発泡部材である請求項１〜３のいずれかに記載のトナー補給装置。
【請求項５】
前記弾性発泡部材が，単泡性の弾性発泡部材である請求項４に記載のトナー補給装置。
【請求項６】
前記トナー補給槽が，前記現像槽に対して着脱自在に構成されてなる請求項１〜５のいずれかに記載のトナー補給装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のトナー補給装置を具備してなることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，トナーを収容するトナー補給槽から現像槽へトナーを補給するトナー補給装置及びそれを具備する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置（プリンタ，複写機，ファクシミリ装置等）は，感光体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像装置を具備し，さらにこの現像装置に対してトナーを補給するトナー補給装置を具備するものがある。
前記現像装置は，トナーを収容する現像槽と，該現像槽内のトナー残量の検出手段（例えば，２成分現像剤を用いる場合は，現像剤の透磁率検出に基づくトナー濃度検出手段）とを具備し，前記トナー補給装置は，前記現像槽に補給されるトナーを収容するトナー補給槽と，表層がスポンジ等の弾性部材で形成されたトナー補給ローラとを具備する。さらに，前記トナー補給槽と前記現像槽との間には，両槽を連通し前記トナー補給ローラの軸方向に伸びて形成された補給口が設けられる。そして，前記現像槽内のトナー残量に応じて前記トナー補給ローラが回転することにより，前記補給口を通じて前記トナー補給槽から前記現像槽へトナーを補給する。その際，前記トナー補給ローラは，その表層が前記補給口の縁部に弾性接触しながら回転（表層に前記補給口の縁部が食い込んだ状態で回転）する。これにより，前記トナー補給槽内のトナーがローラ表層の凹凸に連れられて前記補給口へ移動する（搬送される）とともに，余分なトナーが前記補給口の縁部に堰き止められるので，トナーが連続的に少量ずつ補給される。このようなトナー補給装置を以下，従来のトナー補給装置という。
また，現像槽へのトナー補給量を安定させる従来技術として，例えば，特許文献１には，使用するトナーの種類によって適切な開口幅の開口（補給口）を選択することにより，トナーの種類に関わらず適量のトナー補給を行うトナー補給装置が示されている。そのほか，特許文献２には，トナーをすくい取ってトナー補給ローラへ供給するすくい取り機構とトナー補給ローラとの間にトナー供給量規制部材を設けることにより，トナー供給ローラへの過剰なトナー供給を防止するトナー補給装置が示されている。
【特許文献１】特開平１０−２４７０１１号公報
【特許文献２】特開平０４−１２１７６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら，前記従来のトナー補給装置では，経験上，前記トナー補給ローラの軸方向端部付近において，該軸方向中央部付近に比べてトナーが過剰に補給されるという問題点があった。また，特許文献１，２に示される技術は，このような問題を解決するものではない。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，トナー補給槽と現像槽とを連通する補給口の縁部に対し，表層がスポンジ等の弾性部材で形成されたトナー補給ローラが弾性接触しながら回転することにより前記補給口を通じてトナーを補給するトナー補給装置において，前記補給口におけるトナー補給ローラ軸方向の端部付近でトナーが過剰供給されることを防止するトナー供給装置及びそれを具備する画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために本発明は，現像槽に補給されるトナーを収容するトナー補給槽と，表層が弾性部材で形成されたトナー補給ローラとを具備し，前記トナー補給槽と前記現像槽とを連通し前記トナー補給ローラの軸方向に伸びて形成された補給口の縁部に前記トナー補給ローラが弾性接触しながら回転することにより前記補給口を通じて前記トナー補給槽から前記現像槽へトナーを補給するトナー補給装置において，前記補給口における前記トナー補給ローラ軸方向の端部付近の開口幅が他の部分の開口幅より狭く形成されてなることを特徴とするトナー補給装置として構成されるものである。
これにより，前記トナー補給ローラ軸方向の端部付近において，前記補給口の開口幅が他の部分よりも狭くなる分だけトナー補給量が抑制され，前記端部付近におけるトナーの過剰供給を防止することができる。その結果，前記トナー補給ローラ軸方向全体に渡って均一なトナー補給を行うことができる。
ここで，前記補給口の開口幅が前記トナー補給ローラの直径よりも小さく形成されたものであれば，前記トナー補給ローラによって前記補給口を塞ぐ構成となり，前記補給口と前記トナー補給ローラとの隙間から余分なトナーが入り込むことがない。
さらに，前記補給口における前記開口幅が狭く形成される領域の前記トナー補給ローラ軸方向の端部からの寸法を，前記トナー補給ローラにおける前記弾性部材の層厚の略２倍とすれば好適である。
これは，経験上，前記補給口における前記トナー補給ローラ軸方向の端部から，前記弾性部材の層厚の略２倍の寸法分だけ内側に入った位置までの領域においてトナー供給過剰となるからである。
【０００５】
また，前記トナー補給ローラの表層を形成する弾性部材が，多孔質の弾性発泡部材（スポンジ等）であれば，ローラ表層全体に略均一に形成される小孔（多孔）によってトナーが均一に搬送されるのでより好適である。この場合，前記弾性発泡部材が，単泡性の弾性発泡部材（各子孔が独立して形成されたスポンジ）であればより好適である。連泡性の弾性発泡部材（複数の子孔が連なって形成されたスポンジ）を用いると，トナーが前記弾性発泡部材の深層まで入り込んで深層部に残留したトナーが固化し，これが前記弾性発泡部材（弾性部材）を破損させる場合があるが，単泡性の弾性発泡部材では，そのような現象を防止できるからである。
また，前記トナー補給槽が，前記現像槽に対して着脱自在に構成されたものであれば，メンテナンス性が高まる。
また，本発明は，前記トナー補給装置を具備してなることを特徴とする画像形成装置として捉えることもできる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば，表層が弾性部材で形成されたトナー補給ローラが，トナー補給槽と現像槽とを連通し前記トナー補給ローラの軸方向に伸びて形成された補給口の縁部に弾性接触しながら回転することにより前記補給口を通じて前記トナー補給槽から前記現像槽へトナーを補給するトナー補給装置において，前記補給口における前記トナー補給ローラ軸方向の端部付近の開口幅が他の部分の開口幅より狭く形成されているので，前記トナー補給ローラ軸方向端部付近において，前記補給口の開口面積が他の部分よりも狭くなる分だけトナー補給量が抑制され，前記端部付近におけるトナーの過剰供給を防止することができる。その結果，前記トナー補給ローラ軸方向全体に渡って均一なトナー補給を行うことができる。
ここで，前記補給口の開口幅が前記トナー補給ローラの直径よりも小さく形成されたものであれば，前記トナー補給ローラによって前記補給口を塞ぐ構成となり，前記補給口と前記トナー補給ローラとの隙間から余分なトナーが入り込むことがない。
さらに，前記補給口における前記開口幅が狭く形成される領域の前記トナー補給ローラ軸方向の端部からの寸法を，前記トナー補給ローラにおける前記弾性部材の層厚の略２倍とすれば好適である。
これは，経験上，前記補給口における前記トナー補給ローラ軸方向の端部から，前記端正部材の層厚の略２倍の寸法分だけ内側に入った位置までの領域においてトナー供給過剰となるからである。
また，前記トナー補給ローラの表層を形成する弾性部材が，多孔質の弾性発泡部材（スポンジ等），特に，単泡性の弾性発泡部材であれば，ローラ表層全体に略均一に形成される小孔（多孔）によってトナーが均一に搬送されるとともに，トナーが前記弾性発泡部材の深層まで入り込んで固化し，これが前記弾性発泡部材（弾性部材）を破損させる現象を防止できる。
また，前記トナー補給槽が，前記現像槽に対して着脱自在に構成されたものであれば，メンテナンス性が高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定するものではない。
ここに，図１は本発明の実施の形態に係るトナー補給装置Ｘ及び現像装置の概略断面図，図２はトナー補給装置Ｘにおけるトナーの補給口の平面図，図３はトナー補給装置Ｘを具備する画像形成装置Ａの概略断面図である。
【０００８】
まず，図３の断面図を用いて，本発明の実施の形態に係るトナー補給装置Ｘが搭載される画像形成装置Ａの構成について説明する。
画像形成装置Ａは，画像読取装置にて読み込まれた画像や，当該画像形成装置Ａに外部から接続された機器（例えばパーソナルコンピュータ等のホスト装置）からのデータを，前記電子写真方式により画像として記録出力するプリンタである。
画像形成装置Ａには，感光体ドラム３を中心に，画像形成プロセスの各機能を担う各プロセスユニットが配置され，これらにより画像形成部が形成されている。感光体ドラム３の周囲には，帯電手段５，光走査ユニット１１，現像ユニット２（現像装置），転写手段６，クリーニングユニット４および除電ランプ１２等が順次配置されている。
帯電手段５により，感光体ドラム３の表面が均一に帯電され，光走査ユニット１１により，均一に帯電された感光体ドラム３上に光像が走査されて静電潜像が書き込まれる。さらに，現像ユニット２により，光走査ユニット１１により書き込まれた静電潜像がトナーにより顕像化される。消費された分のトナーは，トナー補給装置Ｘにより，トナー補給槽７から現像槽２１へ補給される。
次に，転写手段６により，感光体ドラム３上に顕像化された画像が記録シート上に転写され，クリーニングユニット４により，感光体ドラム３上に残留した現像剤が除去されることによって，感光体ドラム３上に新たな画像を記録することが可能となる。また，除電ランプ１２は，感光体ドラム３表面の電荷を除去するものである。
画像形成装置Ａの下部には，該画像形成装置Ａ本体内に内装された供給トレイ１０が配置されている。供給トレイ１０は，記録シートを収容する記録材収容トレイである。供給トレイ１０に収容された記録シートは，ピックアップローラ１６等により１枚ずつ分離され，レジストローラ１４まで搬送され，レジストローラ１４により感光体ドラム３に形成された画像とのタイミングが計られた後，転写手段６と感光体ドラム３との間に順次供給される。そして感光体ドラム３上に記録再現された画像は記録シート上に転写される。なお，供給トレイ１０へのシートの補給は，画像形成装置Ａの正面側（操作側，図面手前側）に，供給トレイ１０を引き出して行う。
【０００９】
画像形成装置Ａの下面には，周辺装置として準備されている図示しない多段の記録シート供給トレイを有するデスク装置，および大量の記録シートを収容可能とした大容量記録材供給装置等から送られてくる記録シートを受け入れ，画像形成部に向かって記録シートを順次供給するためのシート受口１３が設けられている。
画像形成装置Ａ内上部には，定着装置８が配置されている。定着装置８は，画像が転写されたシートを順次受け入れて，定着ローラ８１と加圧ローラ８２等により，熱と圧力により記録シート上に転写された現像画像を定着するものである。これにより，記録シート上に画像が記録される。
画像が記録された記録シートは，搬送ローラ１７によりさらに上方へ搬送され，切換えゲート９を通過する。そして，記録シートの排出トレイが画像形成装置Ａの外装に備えられた積載トレイ１５に設定されている場合は，反転ローラ１８により積載トレイ１５に排出される。一方，両面画像形成や後処理が指定されている場合には，一旦反転ローラ１８により積載トレイ１５に向けて記録シートを途中まで排出し，シート後端を狭持させた状態で停止した後に反転ローラ１８を逆転させる。そして，上記シートを逆方向，つまり両面画像形成や後処理の為に選択的に装着されている記録材再供給搬送装置や後処理装置の装着されている方向に反転搬送する。
このとき，切換えゲート９は，図１の実線の状態から破線の状態に切換えられる。両面画像形成を行う場合は，反転搬送されたシートは，図示しない記録材再供給搬送装置を通り，再び画像形成装置Ａに供給される。後処理が成される場合は，記録材再搬送装置から別の切換えゲートにて，図示しない中継搬送装置を介して，後処理装置に搬送され，後処理が施されるようになっている。図３は，記録材再供給搬送装置および後処理装置が装着されていない例である。
光走査ユニット１１の上下空間部には，画像形成プロセスを制御する回路基板及び外部機器からの画像データを受け入れるインターフェイス基板等を収容する制御部１１０，そして，これら各種の上記インターフェイス基板，ならびに上記画像形成を行う各部に対して電力を供給する電源装置１１１等が配置されている。
【００１０】
図１は，本発明の実施の形態に係るトナー補給装置Ｘ及び現像装置の概略構成を表す断面図である。
トナー補給装置Ｘは，前記現像ユニット２が備える現像槽２１に補給されるトナーを収容するトナー補給槽７と，その内部において回転することによりトナーを上方へ汲み上げるパドル７１と，汲み上げられたトナーを搬送するトナー搬送ローラ７２と，該トナー搬送ローラ７２から搬送されるトナーを補給口Ｑを通じて現像槽２１に補給するトナー補給ローラ７３と，トナー補給槽７内のトナー残量を検出するトナー残量センサ７４とを具備している。
トナー補給装置Ｘにより補給されたトナーは，トナー及びキャリアからなる現像剤が収容される現像槽２１内において，撹拌回転羽根２２及び撹拌ローラ２３によって撹拌され，均一に撹拌された現像剤中のトナーが，現像ローラ２４によって感光体ドラム３表面に転送される。
前記現像槽２１内には，現像剤の透磁率を検出することにより，現像剤中のトナー濃度を検出するトナー濃度センサ２５が設けられ，その検出結果（即ち，トナー残量）に応じて前記トナー補給ローラ７３が回転する（トナー濃度が所定レベル以下に下がると回転する）ことによってトナーが補給される。このトナー濃度に基づく前記トナー補給ローラ７３の回転駆動制御は，不図示の制御部により行われる。
また，前記トナー補給槽７には，トナーが充填されたトナーボトル３０が取り付けられており，随時，前記トナーボトル３０から前記トナー補給槽７にトナーが補給される。
前記トナーボトル３０内のトナーが空になると（或いは，残量がごく少なくなると），前記トナー補給槽７へのトナー補給がされなくなるので，前記トナー残量センサ７４によって前記トナー補給槽７内のトナーが所定量以下になったことが検知され，その検知結果が所定の表示部に表示される。これにより，利用者は，前記トナーボトル３０の交換時期を知り，前記トナーボトル３０をトナーが充填された新たなものに交換する。
さらに，前記トナー補給槽７も，前記現像槽２１に対して着脱自在に構成されており，これによりメンテナンス性が高められている。
【００１１】
前記トナー補給ローラ７３は，芯金７３ａの周囲にスポンジ７３ｂ（前記弾性部材の一例）の層が設けられた（即ち，表層がスポンジで形成された）ローラである。
また，前記補給口Ｑは，前記トナー補給槽７と前記現像槽２１とを連通し，前記トナー補給ローラ７３の軸方向（図の奥行き方向）に伸びて形成されている。そして，前記トナー補給ローラ７３は，前記補給口Ｑの縁部に弾性接触しながら（スポンジ層に前記補給口Qの縁部が食い込んだ状態で）回転する。
これにより，前記トナー補給槽７内のトナーが，前記トナー補給ローラ７３の表層のスポンジの凹凸に連れられて前記補給口Ｑへ搬送され，前記補給口Ｑを通じて前記トナー補給槽７から前記現像槽２１へトナーが補給される。このとき，余分なトナーは前記補給口７３の縁部に堰き止められるので，トナーが連続的に少量ずつ補給される。
また，前記補給口Ｑの開口幅（前記トナー補給ローラ７の軸に直角な方向の幅）は，前記トナー補給ローラ７３の直径よりも小さく形成されている。これにより，前記トナー補給ローラ７３によって前記補給口Ｑを塞ぐ構成となり，前記補給口Ｑと前記トナー補給ローラ７３との隙間から余分なトナーが入り込むことがない。
ここで，前記トナー補給ローラ７３の表層を形成する弾性部材としては，多孔質の単泡性の弾性発泡部材（各子孔が独立して形成されたスポンジ）を用いることが好適である。
これにより，前記トナー補給ローラ７３表層全体に略均一に形成される小孔（多孔）によってトナーが均一に搬送される。また，連泡性の弾性発泡部材（複数の子孔が連なって形成されたスポンジ）を用いた場合に生じる破損現象，即ち，トナーが前記弾性発泡部材の深層まで入り込んで固化し，これがスポンジを破損させる現象を防止できる。
前記トナー補給ローラ７３の表層には，多孔質の発泡部材（スポンジ）を用いることが一般的であるが，例えば，表面を粗面加工したソリッドゴム（弾性部材の一例）を前記トナー補給ローラ７３の表層に用いること等も考えられる。
【００１２】
図２は，トナー補給装置Ｘにおける前記補給口Ｑの平面図である。前記トナー補給ローラ７３は，破線で表している。
図２に示すように，前記補給口Ｑにおける前記トナー補給ローラ７３の軸方向の端部付近の開口幅Ｗ１が他の部分の開口幅Ｗ０より狭く形成されている。
これにより，前記トナー補給ローラ７３軸方向の端部付近において，前記補給口Ｑの開口幅Ｗ１が他の部分の幅Ｗ０よりも狭くなる分だけトナー補給量が抑制され，端部付近におけるトナーの過剰供給を防止することができる。その結果，前記トナー補給ローラ７３軸方向全体に渡って均一なトナー補給を行うことができる。
経験上，前記補給口Ｑにおける前記トナー補給ローラ７３軸方向の端部から，スポンジ層の層厚（前記弾性部材の層厚）の略２倍の寸法分だけ内側に入った位置までの領域においてトナー供給過剰となることがわかっている。
そこで，前記補給口Ｑにおける前記開口幅が狭く形成される領域Ｑ１の前記トナー補給ローラ７３軸方向の端部からの寸法Ｄを，前記トナー補給ローラ７３におけるスポンジ層の層厚Ｄ１（前記弾性部材の層厚）の約２倍とすれば好適である。
また，端部に近いほどトナーがより過剰に補給されるので，図２に示すように，前記補給口Ｑは，前記開口幅が狭く形成される領域Ｑ１において，端部に近いほどより開口幅が狭く形成されたものが好適である。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
本発明は，画像形成装置におけるトナー補給装置への利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係るトナー補給装置Ｘ及び現像装置の概略断面図。
【図２】トナー補給装置Ｘにおけるトナーの補給口の平面図。
【図３】トナー補給装置Ｘを具備する画像形成装置Ａの概略断面図。
【符号の説明】
【００１５】
２…現像ユニット（現像装置）
３…感光体ドラム
７…トナー補給槽
２１…現像槽
７１…パドル
７２…トナー搬送ローラ
７３…トナー補給ローラ
７３ａ…芯金
７３ｂ…スポンジ（弾性部材）
Ｑ…補給口
【図１】
2005121935.tif 000003
【図２】
2005121935.tif 000004
【図３】
2005121935.tif 000005